Robert Hooke

Il padre John era curato della chiesa di All Saints a Freshwater, che dipendeva dal St. John’s College di Cambridge, e aveva istituito una piccola scuola  annessa alla chiesa. Robert doveva seguire, come tutti i maschi della famiglia, la carriera religiosa, ma essendo di salute cagionevole non si pensava dovesse raggiungere l’età adulta, così la sua educazione fu interrotta e fu lasciato a sé stesso. 

Sappiamo poco della sua infanzia, anche se egli stesso riferì della sua passione per le osservazioni della natura in tutte le sue manifestazioni e della sua passione per la meccanica e la costruzione di piccoli congegni, come orologi e navi. La sua idea che la natura fosse un meccanismo complicato viene fatta risalire intorno ai 10 anni di età.

Mostrò anche un grande talento per il disegno e copiava ritratti di un pittore locale, John Hoskyns, così che alla morte del padre nel 1648 la famiglia decise che  poteva dedicarsi alla pittura e lo mandò a Londra come apprendista dal pittore Peter Lely, che aveva studiato con Van Dyck ad Haarlem ed era il più rinomato ritrattista dell’epoca.

Robert decise tuttavia che la pittura non era la sua strada, sembra fosse anche allergico all’odore dei colori, e si iscrisse alla Westminster School per avere un’istruzione, alloggiando presso la casa del direttore Richard Busby, un eccellente insegnante che ben presto si accorse delle sue doti.

Nonostante Robert avesse imparato i sei libri degli Elementi di Euclide nella prima settimana di scuola, Busby capì che una istruzione formale non era fatta per lui e lo lasciò libero di studiare quello che voleva nella sua libreria.

Imparò il Greco e il Latino, che parlava correntemente anche se non scrisse mai nulla in latino, la Geometria e la Musica, che praticava suonando l’organo, e coltivò la sua passione per la meccanica cercando di inventare macchine volanti.

Nel 1653, pensando di avere completato quello che poteva imparare alla Westminster School, si iscrisse al Christ College di Oxford, con un sussidio.

Era un periodo florido per Oxford, perchè l’‘Invisible College’ (o ‘Philosophical college’), un gruppo di intellettuali che si era formato a Londra, aveva trasferito alcune delle sue attività al ‘ramo di Oxford’ che comprendeva Thomas Willis, Seth Ward, Robert Boyle, John Wilkins, John Wallis e Christopher Wren (anche lui allievo di Westminster).

A Oxford imparò l’astronomia da Seth Ward e discusse con Wilkins di meccanica, assistette agli esperimenti di dissezione di Willis e, vivendo a contatto con i maggiori scienziati inglesi del tempo, acquisì ben presto grande dimestichezza con svariate discipline anche se non ebbe mai un titolo di studio.

Boyle cercava un assistente e Hooke dal 1655 fu al suo servizio costruendo, grazie alle sue abilità meccaniche,  una pompa da vuoto migliore di quella di Von Guericke.

Contemporaneamente si dedicò al problema di costruire un buon orologio per uso marino; intuendo che un pendolo non poteva essere usato sulle instabili navi, pensò di usare delle molle per controllare il bilanciere. Intorno al 1658 iniziò i suoi esperimenti e nel 1660 aveva già inserito molle a spirale e inventato lo scappamento ad ancora.

Sperimentando le proprietà delle molle aveva già trovato nel 1660 quella che ora è nota come legge di Hooke, anche se la legge generale dell’elasticità fu enunciata solo nel 1678 in “Lectures de Potentia restitutiva”, che contiene anche idee sull’elasticità dei gas riprese dalla teoria cinetica dei gas duecento anni dopo.

Fu incoraggiato da Wren e Boyle a brevettare il suo orologio a molle, che gli avrebbe reso una fortuna, ma rifiutò e il suo progetto rimase sconosciuto fino al 1675 quando Huygens propose un meccanismo simile.

La situazione politica determinò i successivi eventi, quando dopo la morte di Cromwell nel 1658 e l’inettitudine del figlio suo successore, il governatore della Scozia, Monck, marciò su Londra e ripristinò il potere dei Realisti. Gli scienziati di Oxford, di simpatie Puritane, persero il posto e tornarono a Londra, dove si riunirono ancora al Gresham College e il 28 novembre 1660 costituirono una ‘Società per la promozione del sapere sperimentale fisico-matematico’.

Hooke pubblicò il suo primo lavoro, sulla capillarità, letto davanti alla nuova Società nel 1661. La Società ebbe il patrocinio reale da Carlo II nel 1662 e divenne la Royal Society of London, che prevedeva nello statuto la figura di Curatore degli esperimenti.

Hooke ebbe tale ruolo dal novembre 1662, un ruolo gravoso che imponeva di presentare tre o quattro esperimenti ad ogni seduta, di regola settimanale, e che prevedeva un compenso, ma l’incarico fu inizialmente gratuito in attesa che la Società fosse in grado di provvedervi.

Nei successivi 15 anni l’incarico stimolò la straordinaria creatività e versatilità di Hooke che propose continuamente nuove idee. Nel 1663 fu eletto Fellow della Società e anche se ancora non percepiva compensi almeno fu esonerato dal pagamento della quota annuale di iscrizione!

Finalmente dal 1664 ebbe uno stipendio di 80 £, subito dopo ridotto a 30 £ come Curatore degli Esperimenti, ma ebbe un incarico di Lecturer in Meccanica con lo stipendio di 50 £ ed il vantaggio di un posto a vita. Questo non gli assicurò tuttavia la tranquillità economica, perché i pagamenti erano molto irregolari e spesso sospesi, tanto che dovette ricorrere anche al tribunale, vincendo la causa nel 1696.

La situazione migliorò nel 1665 quando ebbe un posto di Professore di Geometria al Gresham College, che gli dava diritto all’alloggio presso il College, dove passò il resto della vita, in cambio dell’impegno settimanale di una lezione, da tenersi in latino e ripetuta in Inglese, con l’obbligo di non sposarsi, ma col diritto di tenere una governante.

In quell’anno pubblicò la Micrographia, che gli diede fama mondiale, contenente bellissimi disegni delle sue osservazioni col microscopio che aveva costruito e molte considerazioni sulla natura della luce e dei colori. Contiene anche per la prima volta il vocabolo ‘cellula’ (cell) usato in senso biologico.

Samuel Pepys lo definì:  the most ingenious book that ever I read in my life, e Westfall scrive: Micrographia remains one of the masterpieces of seventeenth century science… the book suggested what the microscope could do for biological science.

Inventò anche il pendolo conico e costruì per primo un telescopio riflettore di Gregory col quale fece importanti osservazioni astronomiche, tra le quali la scoperta della rotazione di Giove. Inventò anche un elioscopio per osservare le macchie solari e determinare la rotazione del Sole. Osservò anche numerose comete e pose importanti problemi su di esse, come il motivo della direzione della coda sempre opposta al Sole o come potessero ‘bruciare’ per così tanto tempo, e in assenza di aria. Nel 1666 propose di usare un pendolo per determinare la gravità locale.

Grazie alle sue competenze come architetto aiutò Sir Christopher Wren nel progetto di ricostruzione di Londra dopo il grande incendio del 1666, collaborando ai progetti dell’Osservatorio di Greenwich, del Monument e della Cattedrale di St. Paul,  e arrotondando, come Sovrintendente ai lavori, le sue entrate. I suoi lavori originali a Londra come architetto sono andati persi nel 19° secolo, resta invece Willen Church a Milton Keynes nel Buckinghamshire, costruita per il suo primo maestro a Westminster, Busby.

Quando Newton propose alla Royal Society la sua teoria dei colori nel 1672, Hooke la commentò ritenendo ciò che era corretto in essa copiato dalla sua Micrographia del 1665 e ciò che era originale completamente errato. Questo dette inizio ad un’aspra disputa tra i due.

Nello stesso anno Hooke aveva cercato di dimostrare che l’orbita della Terra era ellittica e nel 1679 propose, per spiegare i moti dei pianeti, una forza di gravità dipendente dall’inverso della distanza al quadrato, scrivendo a Newton per avere il suo autorevole parere … compounding the celestiall motions of the planetts of a direct motion by the tangent (inertial motion) and an attractive motion towards the centrall body … my supposition is that the Attraction always is in a duplicate proportion to the Distance from the Center Reciprocall …

Quando Newton, come noto, rivendicò che la stessa idea era stata da lui espressa, ma mai pubblicata, molti anni prima, Hooke nonostante non avesse una prova matematica della sua idea, rivendicò la priorità della legge dell’inverso del quadrato e questo innescò una nuova e più aspra disputa. Come conseguenza Newton rimosse ogni riferimento ad Hooke dai suoi Principia e pubblicò la sua Opticks  solo dopo la morte di Hooke.

Nonostante queste dispute ricorrenti nella sua vita – con Newton, con Huygens, con Hevelius e persino con il segretario della Royal Society, Oldenburg – Hooke fu in ottimi rapporti con molti colleghi, specialmente con Boyle o Wren, e il giudizio che spesso si legge su di lui come uomo di carattere difficile o irragionevole sembra troppo severo.

In effetti aveva così tante idee, che spesso non sviluppava né pubblicava, e quando qualcun altro proponeva le stesse cose, anche se del tutto indipendentemente, capitava che si sentisse derubato della sua originale congettura.

Non riusciva a sviluppare compiutamente le sue idee perché non aveva le abilità matematiche per costruire, partendo da esse, teorie più vaste, come invece fecero i suoi contemporanei Newton o Huygens.

Dai suoi diari emerge la figura di una persona cordiale, amante della compagnia,  che si alzava presto per lavorare con la luce diurna (forse per risparmiare candele e la vista), che amava bere molta acqua, ma anche brandy, porto, spumante, vino, birra …

In seguito diventò più isolato e burbero e spesso i suoi lavori sono pieni di amari commenti e di nuove rivendicazioni, per esempio, nel 1690, sull’idea della forma ovale della Terra fatta risalire ad una sua conferenza di 27 anni prima e secondo lui plagiata da Newton, anche se fiducioso che: the truth will at length prevail when men have laid aside their prepossessions and prejudices.

Dal 1696 la sua salute peggiorò con sintomi di malattie cardiovascolari e diabete e morì nel 1703, alla sua morte fu trovata in casa la ragguardevole somma di 9580 £.

Fu sepolto originariamente a St. Helen’s Bishopsgate  ma i suoi resti furono poi spostati in una zona a nord di Londra rimasta ignota. La vetrata in sua memoria a Bishopsgate andò distrutta dall’attentato dell’IRA nel 1992.

Dopo la sua morte Waller pubblicò nel 1705 molti lavori inediti di Hooke, tra cui vari sui terremoti e sui fossili, che ce lo mostrano come un  pioniere della moderna geologia e paleontologia.

Noi non abbiamo un suo ritratto, alcuni dicono perché così impaziente o pigro da non riuscire a posare, altri pensano che Newton abbia fatto rimuovere il suo ritratto dalla Royal Society. Recentemente sembrava essere stato scoperto un ritratto, più volte pubblicato, ma attuali studi attribuirebbero il personaggio rappresentato al fiammingo Jan Baptist van Helmont (1577-1644), considerato il primo chimico teorico.

La descrizione dell’amico John Aubrey ce lo mostra come: di statura media, pallido in viso, viso assottigliato con fronte larga, labbra sottili, occhi grigi, capelli ‘delicati’ bruni, con riccioli. Più tardi, segnato dalle controversie, viene descritto da Waller come ‘pelle e ossa’, con uno sguardo intelligente e un aspetto giovanile, capelli lunghi e non curati.